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船舶岸基供电信息监控系统的研究与应用 船舶岸基供电信息监控系统的研究与应用

摘要：

随着船舶污染物排放控制标准的提高，船舶靠港使用岸电成为控制港口污染的关键途径。本研究基于现有岸电技术，探讨了船舶岸基供电信息监控系统的构建，通过计算机、控制技术、网络技术和视频技术的融合，实现了对船舶靠港使用岸电的全程一体化监控，提升了系统的安全性和可靠性，并已在实际项目中得到应用。

关键词：

船舶岸基供电；信息监控；Modbus on TCP

1 引言

随着环保标准的提升，船舶靠港使用岸电成为降低港口排放的有效手段。欧美等发达国家已经广泛应用岸电技术，中国也在逐步推进。船舶岸电不仅是航运趋势，也是绿色港口建设的必然要求。国内在中压交流岸电系统方面已有显著进步，相关产品如电缆卷筒、岸电配电屏和岸端变频电源等已投入市场。随着港口发展和政策扶持，岸电项目日渐增多，规模不断扩大。

2 系统概述

船舶岸基供电系统通常由岸端变频电站、船岸连接设备和船端并车装置构成（
）。例如，高压到高压的供电方式包括：岸端的高压馈线柜、变频电站的高压进线柜、整流单元、移相变压器、逆变单元、隔离变压器和高压馈线柜等；船岸间的岸边接电箱和电缆卷筒；以及船端的岸电接入屏和并车屏等。

3 系统架构与功能

3.1 系统架构

本文以黄骅港岸电系统为例，展示了信息监控系统的层次结构，包括管理层、就地层和现场层（
）。管理层位于控制中心，负责整体监控和信息管理，包括岸电监控终端、三遥系统终端、消防主机、信息管理终端和电话终端。视频监控系统则配置于控制中心，通过视频综合管理平台和LED大屏呈现实时画面。

3.2 系统功能

该系统通过与PLC、三遥系统、抄表系统和视频监控的互动，监控船舶使用岸电的各个环节，实现电力调度、电能管理、设备管理、报警管理、安全保护和Web发布等功能。系统功能详细图解如下：

3.2.1 控制系统功能

数据采集与显示：收集设备运行状态，如高压开关柜、变频电源、变压器等，通过上位机显示。 船岸通信：通过光纤或无线通信，实时监控船岸并网状态，确保稳定运行。 岸电上船/离船控制：与船端通信，确定船型、容量和电压，安全上船/离船。 联锁保护与报警：预设联锁预案，确保系统安全。 数据存储与查询：记录设备状态、故障和电参数，供查询和报表制作。 用户与权限管理：设定管理员、工程师和操作员的不同权限。

3.2.2 视频监控功能

高清摄像机布设：在变电所、变频电站、接电箱和现场，通过光收发器传输视频信号。 视频显示：本地显示器和控制中心LED大屏可显示视频。 视频操作：拼屏、分屏、切换，叠加摄像机信息。

3.2.3 安全保护功能

涵盖船岸等电位保护、短路、过载、相序、欠/过压、欠/过频、接地故障和超温等多种保护措施。

3.2.4 信息管理功能

连船作业管理：计划制定、实绩记录和交接管理。 设备管理：维修保养、采购、使用人员、证书和物料管理。 电能管理：采集、统计、分析电能数据，包括电量、功率、保护动作等。 报警管理：保存故障信息，提供故障分析和帮助。 移动端APP：通过WEB服务接口，实时查询数据。

4 系统特点

安全性：双重硬件和软件保护机制，确保供电安全。 可靠性：冗余设计，光纤和无线通信备份，保证信息传递。 易用性和维护性：友好的界面，便捷的查询，移动访问。 高集成性：集监控、分析、统计和维护于一体。

5 安科瑞船舶岸电收费系统选型

Acrelcloud-9000系统通过ADW300监测充电设备，支持微信或支付宝支付，实现充电管理。AF-GSM400通过4G远程无线连接，高效传输数据。

5.1 系统结构

5.2 平台主要功能

资源管理：充电站、充电桩、用户档案管理，运行监测和异常交易监测。 用户管理：注册、登录、账户管理，消息通知。 实时监控：监控所有充电站和充电箱状态，异常报警。 交易管理：定价策略，订单，账户记录，财务报告。 充电服务：查找、导航至充电桩，线上支付和结算。 微信小程序：扫码充电，账单支付，状态监测和交易管理。 运营分析：订单数据分析，结果可视化。

5.3 产品选型

ADW300：三相电参数测量，谐波分析，报警输出，支持多种通讯模式，精度高。 AF-GSM400：4G远程数据采集，兼容MODBUS设备，与安科瑞服务器通信。

6 结论

船舶岸基供电系统对于减少港口污染至关重要。完善的监控系统能保证供电连续、安全、稳定，促进岸电系统的运营和维护，具有重大社会和经济效益。

参考文献

章广春, 王立新, 王方, 等. 港口船舶岸基供电系统信息管理的应用[J]. 港口科技, 2014(B04): 6-12. 郭胜军, 郑晓鸣, 陈云宇. 船舶岸基供电信息监控系统的设计 安科瑞企业微电网设计与应用手册. 2019.11 版